package com.atguigu.tree.threadedbinarytree;

/**
 * @className: ThreadedBinaryTreeDemo
 * @description: 线索化二叉树
 * @date: 2021/3/20
 * @author: cakin
 */
public class ThreadedBinaryTreeDemo {
    /**
     * 功能描述：线索化二叉树测试
     *
     * @param args 命令行
     * @author cakin
     * @date 2021/3/20
     */
    public static void main(String[] args) {
        // 测试中序线索二叉树的功能
        HeroNode root = new HeroNode(1, "tom");
        HeroNode node2 = new HeroNode(3, "jack");
        HeroNode node3 = new HeroNode(6, "smith");
        HeroNode node4 = new HeroNode(8, "mary");
        HeroNode node5 = new HeroNode(10, "king");
        HeroNode node6 = new HeroNode(14, "dim");

        // 手动创建二叉树
        root.setLeft(node2);
        root.setRight(node3);
        node2.setLeft(node4);
        node2.setRight(node5);
        node3.setLeft(node6);

        // 测试中序线索二叉树
        ThreadedBinaryTree threadedBinaryTree = new ThreadedBinaryTree();
        threadedBinaryTree.setRoot(root);
        threadedBinaryTree.threadedNodes();

        // 用10号节点来测试中序线索二叉树的正确性
//        HeroNode leftNode = node5.getLeft();
//        HeroNode rightNode = node5.getRight();
//        System.out.println("10号结点的前驱结点是 = " + leftNode); // 3
//        System.out.println("10号结点的后继结点是 = " + rightNode); // 1

        // 当线索化二叉树后，不能再使用原来的遍历方法
        // threadedBinaryTree.infixOrder();
        System.out.println("使用线索化的方式遍历线索化二叉树");
        threadedBinaryTree.threadedList(); // 8, 3, 10, 1, 14, 6
    }
}


/**
 * @className: ThreadedBinaryTree
 * @description: 实现了线索化功能的二叉树
 * @date: 2021/3/20
 * @author: cakin
 */
class ThreadedBinaryTree {
    // 根节点
    private HeroNode root;

    // 为了实现线索化，定义当前结点的前驱结点的指针
    // 在递归进行线索化时，pre 总是保留前一个结点
    private HeroNode pre = null;

    public void setRoot(HeroNode root) {
        this.root = root;
    }

    // 重载 threadedNodes
    public void threadedNodes() {
        this.threadedNodes(root);
    }

    /**
     * 功能描述：遍历中序线索化二叉树
     *
     * @author cakin
     * @date 2021/3/20
     */
    public void threadedList() {
        // 定义一个变量，存储当前遍历的结点，从root开始
        HeroNode node = root;
        while (node != null) {
            // 循环找到leftType == 1的结点，第一个找到就是 8 结点
            // 当leftType == 1时，说明该结点是按照线索化处理后的有效结点
            while (node.getLeftType() == 0) {
                node = node.getLeft();
            }

            // 打印当前这个结点
            System.out.println(node);
            // 如果当前结点的右指针指向的是后继结点,就一直输出
            while (node.getRightType() == 1) {
                // 获取到当前结点的后继结点
                node = node.getRight();
                System.out.println(node);
            }
            // 否则，替换这个遍历的结点，进行下一轮输出
            node = node.getRight();
        }
    }

    /**
     * 功能描述；中序线索化二叉树算法
     *
     * @param node 就是当前需要线索化的结点
     */
    public void threadedNodes(HeroNode node) {
        // 如果node==null, 不能线索化
        if (node == null) {
            return;
        }
        // 1 先线索化左子树
        threadedNodes(node.getLeft());
        // 2 再线索化当前结点

        // 处理当前结点的前驱结点
        // 以 8 结点来理解，8 结点的左指针为 null
        if (node.getLeft() == null) {
            // 让当前结点的左指针指向前驱结点
            node.setLeft(pre);
            // 修改当前结点的左指针的类型
            node.setLeftType(1);
        }

        // 处理后继结点
        // 以 8 结点来理解，当走完上一段代码时，8 结点的左指针为 null,此时是不会走下面代码的，
        // 要等到下一次递归 3 号节点时，才会走下面分支，处理8号节点的后继节点。
        // 也就是说处理8号节点的左右指针是在两次不同的递归中进行了，并且这两次递归是相邻的。
        if (pre != null && pre.getRight() == null) {
            // 让前驱结点的右指针指向当前结点
            pre.setRight(node);
            // 修改前驱结点的右指针类型
            pre.setRightType(1);
        }
        // 每处理完一个结点后，让前驱结点指向当前节点
        pre = node;

        // 3 最后线索化右子树
        threadedNodes(node.getRight());
    }

    //删除结点
//    public void delNode(int no) {
//        if (root != null) {
//            //如果只有一个root结点, 这里立即判断root是不是就是要删除结点
//            if (root.getNo() == no) {
//                root = null;
//            } else {
//                //递归删除
//                root.delNode(no);
//            }
//        } else {
//            System.out.println("空树，不能删除~");
//        }
//    }

    //前序遍历
//    public void preOrder() {
//        if (this.root != null) {
//            this.root.preOrder();
//        } else {
//            System.out.println("二叉树为空，无法遍历");
//        }
//    }

    //中序遍历
//    public void infixOrder() {
//        if (this.root != null) {
//            this.root.infixOrder();
//        } else {
//            System.out.println("二叉树为空，无法遍历");
//        }
//    }

    //后序遍历
//    public void postOrder() {
//        if (this.root != null) {
//            this.root.postOrder();
//        } else {
//            System.out.println("二叉树为空，无法遍历");
//        }
//    }

    //前序遍历
//    public HeroNode preOrderSearch(int no) {
//        if (root != null) {
//            return root.preOrderSearch(no);
//        } else {
//            return null;
//        }
//    }

    //中序遍历
//    public HeroNode infixOrderSearch(int no) {
//        if (root != null) {
//            return root.infixOrderSearch(no);
//        } else {
//            return null;
//        }
//    }

    //后序遍历
//    public HeroNode postOrderSearch(int no) {
//        if (root != null) {
//            return this.root.postOrderSearch(no);
//        } else {
//            return null;
//        }
//    }
}

/**
 * @className: HeroNode
 * @description: 英雄节点
 * @date: 2021/3/16
 * @author: cakin
 */
class HeroNode {
    private int no;
    private String name;
    private HeroNode left;  // 默认null
    private HeroNode right;  // 默认null

    // 如果leftType 为 0 表示指向的是左子树, 如果 为 1 表示指向前驱结点。
    private int leftType;
    // 如果rightType 为 0 表示指向是右子树, 如果 为 1 表示指向后继结点。
    private int rightType;

    public int getLeftType() {
        return leftType;
    }

    public void setLeftType(int leftType) {
        this.leftType = leftType;
    }

    public int getRightType() {
        return rightType;
    }

    public void setRightType(int rightType) {
        this.rightType = rightType;
    }

    public HeroNode(int no, String name) {
        this.no = no;
        this.name = name;
    }

    public int getNo() {
        return no;
    }

    public void setNo(int no) {
        this.no = no;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public HeroNode getLeft() {
        return left;
    }

    public void setLeft(HeroNode left) {
        this.left = left;
    }

    public HeroNode getRight() {
        return right;
    }

    public void setRight(HeroNode right) {
        this.right = right;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode [no=" + no + ", name=" + name + "]";
    }

    //递归删除结点
    //1.如果删除的节点是叶子节点，则删除该节点
    //2.如果删除的节点是非叶子节点，则删除该子树
    /*public void delNode(int no) {

        //思路
		*//*
		 * 	1. 因为我们的二叉树是单向的，所以我们是判断当前结点的子结点是否需要删除结点，而不能去判断当前这个结点是不是需要删除结点.
			2. 如果当前结点的左子结点不为空，并且左子结点 就是要删除结点，就将this.left = null; 并且就返回(结束递归删除)
			3. 如果当前结点的右子结点不为空，并且右子结点 就是要删除结点，就将this.right= null ;并且就返回(结束递归删除)
			4. 如果第2和第3步没有删除结点，那么我们就需要向左子树进行递归删除
			5.  如果第4步也没有删除结点，则应当向右子树进行递归删除.

		 *//*
        //2. 如果当前结点的左子结点不为空，并且左子结点 就是要删除结点，就将this.left = null; 并且就返回(结束递归删除)
        if (this.left != null && this.left.no == no) {
            this.left = null;
            return;
        }
        //3.如果当前结点的右子结点不为空，并且右子结点 就是要删除结点，就将this.right= null ;并且就返回(结束递归删除)
        if (this.right != null && this.right.no == no) {
            this.right = null;
            return;
        }
        //4.我们就需要向左子树进行递归删除
        if (this.left != null) {
            this.left.delNode(no);
        }
        //5.则应当向右子树进行递归删除
        if (this.right != null) {
            this.right.delNode(no);
        }
    }*/

    //编写前序遍历的方法
    /*public void preOrder() {
        System.out.println(this); //先输出父结点
        //递归向左子树前序遍历
        if (this.left != null) {
            this.left.preOrder();
        }
        //递归向右子树前序遍历
        if (this.right != null) {
            this.right.preOrder();
        }
    }

    //中序遍历
    public void infixOrder() {

        //递归向左子树中序遍历
        if (this.left != null) {
            this.left.infixOrder();
        }
        //输出父结点
        System.out.println(this);
        //递归向右子树中序遍历
        if (this.right != null) {
            this.right.infixOrder();
        }
    }

    //后序遍历
    public void postOrder() {
        if (this.left != null) {
            this.left.postOrder();
        }
        if (this.right != null) {
            this.right.postOrder();
        }
        System.out.println(this);
    }*/

    //前序遍历查找

    /**
     * @param no 查找no
     * @return 如果找到就返回该Node ,如果没有找到返回 null
     */
    /*public HeroNode preOrderSearch(int no) {
        System.out.println("进入前序遍历");
        //比较当前结点是不是
        if (this.no == no) {
            return this;
        }
        //1.则判断当前结点的左子节点是否为空，如果不为空，则递归前序查找
        //2.如果左递归前序查找，找到结点，则返回
        HeroNode resNode = null;
        if (this.left != null) {
            resNode = this.left.preOrderSearch(no);
        }
        if (resNode != null) {//说明我们左子树找到
            return resNode;
        }
        //1.左递归前序查找，找到结点，则返回，否继续判断，
        //2.当前的结点的右子节点是否为空，如果不空，则继续向右递归前序查找
        if (this.right != null) {
            resNode = this.right.preOrderSearch(no);
        }
        return resNode;
    }

    //中序遍历查找
    public HeroNode infixOrderSearch(int no) {
        //判断当前结点的左子节点是否为空，如果不为空，则递归中序查找
        HeroNode resNode = null;
        if (this.left != null) {
            resNode = this.left.infixOrderSearch(no);
        }
        if (resNode != null) {
            return resNode;
        }
        System.out.println("进入中序查找");
        //如果找到，则返回，如果没有找到，就和当前结点比较，如果是则返回当前结点
        if (this.no == no) {
            return this;
        }
        //否则继续进行右递归的中序查找
        if (this.right != null) {
            resNode = this.right.infixOrderSearch(no);
        }
        return resNode;

    }

    //后序遍历查找
    public HeroNode postOrderSearch(int no) {

        //判断当前结点的左子节点是否为空，如果不为空，则递归后序查找
        HeroNode resNode = null;
        if (this.left != null) {
            resNode = this.left.postOrderSearch(no);
        }
        if (resNode != null) {//说明在左子树找到
            return resNode;
        }

        //如果左子树没有找到，则向右子树递归进行后序遍历查找
        if (this.right != null) {
            resNode = this.right.postOrderSearch(no);
        }
        if (resNode != null) {
            return resNode;
        }
        System.out.println("进入后序查找");
        //如果左右子树都没有找到，就比较当前结点是不是
        if (this.no == no) {
            return this;
        }
        return resNode;
    }*/

}
